地学理科

「先カンブリア時代」ってどんな時代?地学マニアが5分で解説!

よぉ、桜木建二だ。今回は「先カンブリア時代」について学習していこう。

地球誕生から古生代が始まるまでのとても長い時代だ。この間は、生命の誕生という現象が起こったドラマチックな時代だが、わかっていないことも多くあるようだぞ。

今回は地学の中でも特に地球の歴史が一番好きだというライター、対馬やまねこと一緒に学習していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

西岡壱誠

ライター/西岡壱誠

大学院で教育学と地理学と地球科学(地学)を学んだ。特に地球の歴史と宇宙について興味があり、古生物や地質時代の図鑑を何時間でも眺められる地学マニア。

「先カンブリア時代」で1つの時代

先カンブリア時代のことについて学ぶ前に、地質時代の分け方についておさらいしておきましょう。

少しでも地学を勉強された方なら「カンブリア紀」とか「白亜紀」とかの地質区分を聞いたことがあると思いますが、「暁新世」「更新世」などのもっと細かい区分や、一方でその上位区分として「古生代」、「中生代」、「新生代」という区分もあります。今回ご紹介する「先カンブリア時代」は、「古生代」「中生代」などと同じ「」という時代区分です。

一般的に、時代区分は「」「」「」の3つで分けられますが、先カンブリア時代の時代区分は少し特殊になっていることを覚えておきましょう。

先カンブリア時代だけで地球が誕生してから現在までのおよそ9分の8の時間を占めているといいますから、いかに長い時間なのかわかりますね。

上記の筆者作成のグラフは、数字が「年数(単位:億年)」を表し、だいたい100%になるように積み上げたものです。「冥王代」「太古代」「原生代」だけで8割以上を占めていることがわかるでしょう。

先カンブリア時代とはどんな時代か

地球が誕生した先カンブリア時代のことがわかってきたのはここ数十年のことで、それまでは先カンブリア時代のことはほとんどわかっていませんでした。今でもよくわかっていない時代があるのですが、化石などによって時代がわかる顕生代に対して隠生代と呼びます。

先カンブリア時代の最初の約5億年間を冥王代と呼び、そのあとの約40億年前よりあとの生命が誕生していたのではないかといわれる時代が、太古代です。冥王代と原生代の境は地球上で発見された世界最古の岩石が見つかった時代に基づいているので、数十年後には変化しているかもしれません。

太古代のあと、酸素発生型光合成により酸素が発生した25億年前よりあとが原生代といわれ、そのあと、5億4100万年ごろに殻がある生物が現れる(化石がはっきりとしてくる)と時代が、古生代のカンブリア紀となります。

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数字だけ並べてもあまりピンとこないかもしれないが、地球の歴史は、「先カンブリア時代」とそれ以外の顕生代で成り立っているといっても過言ではない。だが、現在の地球の仕組みが作られたり、生命が誕生して進化を遂げて現在の生命の基盤が形成されたとても大切な時間だ。よく理解しておこう。先カンブリア時代の時代区分の仕方として冥王代太古代原生代という時代区分があることは覚えておこう。

地球が誕生した冥王代ってどんな時代?

先カンブリア時代の冥王代のことは実は1970年代までほとんど謎のままでした。しかし、1970年代に入ると宇宙の開発が進み、月から持ち帰られた岩石や、ほかの天体の調査などから当時の地球の様子が少しずつ分かってきました。

地球が誕生したのはおよそ46億年前だといわれています。原始太陽系微惑星が互いに衝突を繰り返して原始惑星の1つとして地球が誕生し、その際に二酸化炭素などが微惑星に含まれていたため、気体になって水蒸気や二酸化炭素の原始大気を構成しました。

ところで、地球の誕生がなぜ46億年前かとわかるのかというと、隕石中にあるウラン129由来のキセノン129という物質を放射性同位体検査という検査で調べた結果で、火星や木星といった太陽系のほかの惑星もほぼ同時期に形成されたことがわかります。

マグマオーシャンを経て、原始海洋が形成された!

image by iStockphoto

そして、原始地球に微惑星が次々と衝突し、二酸化炭素による温室効果によって地球はマグマの海、いわゆるマグマオーシャンと化し、この際、地球内部にあった軽い物質は地表面に押し出され、重い物質が地球の中に沈み込み、地球のマントルを形成したと考えられています。
そのあと、地球に衝突する微惑星は次第に減り、地球は冷却され、水蒸気は液体となって原始海洋となりました。大気中の二酸化炭素は海洋に溶け込み、マグネシウムイオンカルシウムイオンと結びついて炭酸塩となって海底に堆積しました。

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西岡壱誠